Extended Virtual Reality: Analyzing Gender

奈米醫學:

分析生理性別

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議題

奈米醫學是一個正在蓬勃發展新興的醫學分支,它使用奈米級材料(例如生物相容性奈米粒子和奈米機器人)來預防和治療疾病。奈米醫學被期許能夠提供更精確、較低侵入性的治療。有些奈米藥物已被用於治療生理性別特定(sex-specific)的癌症,例如卵巢癌和前列腺癌。對於女性特有的癌症,新的研究顯示月經週期可以改變奈米粒子在體內的分佈方式,從而改變某些癌症治療的療效。

方法:分析生理性別

眾所周知,遺傳學、表觀遺傳學、荷爾蒙和體型的生理性別差異會影響不同的生理性別的身體對各種藥物的反應和處理方式(Mauvais-Jarvis et al.,2021;另請參見案例研究:處方藥品)。目前尚需更多研究以了解奈米藥物中的這種複雜生物因素。

性別化創新:研究月經週期如何改變奈米粒子在女性特有癌症治療中的效力

新的研究顯示,女性生殖週期會影響奈米粒子在體內的分佈方式。研究人員和臨床醫師可以利用這些資訊來最大地提升治療癌症的奈米藥物的效力。

研究人員發現,由於奈米顆粒在排卵期間於卵巢中蓄積,在月經週期的這個階段用奈米藥物治療卵巢癌更有效,但治療乳腺癌效果較差(Poley et al.,2020)。更廣泛地說,這項新研究證明了在一般藥物(包括奈米藥物)的設計和管理中考慮生理性別差異和月經週期的重要性。

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議題

奈米醫學是一個蓬勃發展新興醫學的分支,它使用奈米級材料(諸如生物相容性奈米粒子和奈米機器人等)來預防和治療疾病(Hajipour et al.,2021;van der Meel et al.,2019;Lloyd-Parry et al.,2018)。奈米醫學被期許能夠提供更精確、較低侵入性的治療。有些奈米藥物已經被用於治療生理性別特定(sex-specific)的癌症,例如卵巢癌和前列腺癌。對於女性特有的癌症,新的研究顯示月經週期可以改變奈米粒子在體內的分佈方式,從而改變某些癌症治療的療效。

方法:分析生理性別

眾所周知,遺傳學、表觀遺傳學、荷爾蒙和體型的生理性別差異會影響不同的生理性別的身體對各種藥物的反應和處理方式(Mauvais-Jarvis et al.,2021;另請參見案例研究:處方藥品)。目前尚需更多研究以了解奈米藥物中的這種複雜生物因素。


性別化創新:研究月經週期如何改變奈米粒子在癌症治療中的效力

1990年代以來,臨床醫師和研究人員已將奈米顆粒用作藥物傳遞系統。奈米顆粒被認為比「任意的」藥物傳遞更具有幾個優勢,包括諸如更有目標性的傳遞或藥效的控釋(controlled release)。一種常見的應用是癌症治療,一些奈米藥物已被用於治療女性特有的癌症,如卵巢癌(Anselmo & Mitragotri,2016、2019)。

在一項針對小鼠的新研究中,Poley等(2020)指出,雌性發情週期(相當於老鼠的月經週期)會影響奈米粒子在生殖系統中的分佈方式。在排卵期間,靜脈給藥的奈米顆粒在卵巢中的累積量的可能是兩倍。這種累積更可能發生在小於 100奈米(nm)的奈米粒子上。

奈米顆粒在發情週期期間的生物累積變化,可能改變它們傳送治療癌症的化療藥劑的效力。這可能會產生正面或負面的影響。例如,當研究人員在排卵期間給予奈米化療藥物治療乳腺癌時,顆粒更容易在生殖系統而非在腫瘤部位累積,降低了治療效果。相對之下,卵巢癌的治療在排卵期間有所提升,因為排卵增強了化療奈米顆粒在卵巢中腫瘤部位的累積。然而,卵巢中的累積也增加了它們的毒性反應並降低小鼠的生殖能力。

研究顯示,生物醫學研究人員和臨床醫師應考慮月經週期階段和奈米粒子的尺寸,使化療奈米粒子的效力最大化,並(在相關時)將它們對生育能力的影響最小化。更廣泛地說,這項研究指出生理性別差異和生殖週期對更廣泛的藥物研究(包括奈米顆粒)的重要性。

前列腺癌

奈米粒子療法也可以改善前列腺癌的治療。Zhang等(2019)回顧了這些療法的前景和挑戰。




參考資料

Anselmo, A. C., & Mitragotri, S. (2016). Nanoparticles in the clinic. Bioengineering & Translational Medicine, 1(1), 10–29.

Anselmo, A. C., & Mitragotri, S. (2019). Nanoparticles in the clinic: An update. Bioengineering & Translational Medicine, 4(3), e10143.

Hajipour, M. J., Aghaverdi, H., Serpooshan, V., Vali, H., Sheibani, S., & Mahmoudi, M. (2021). Sex as an important factor in nanomedicine. Nature Communications, 12(1), 1-11.

Lloyd-Parry, O., Downing, C., Aleisaei, E., Jones, C., & Coward, K. (2018). Nanomedicine applications in women’s health: State of the art. International Journal of Nanomedicine, 13, 1963.

Mauvais-Jarvis, F., Berthold, H. K., Campesi, I., Carrero, J.-J., Dhakal, S., Franconi, F., Gouni-Berthold, I., Heiman, M. L., Kautzky-Willer, A., Klein, S. L., Murphy, A., Regitz-Zagrosek, V., Reue, K., & Rubin, J. B. (2021). Sex- and gender-based pharmacological response to drugs. Pharmacological Reviews, 73(2), 730–762.

Poley, M., Mora-Raimundo, P., Shammai, Y., Kaduri, M., Koren, L., Adir, O., ... & Schroeder, A. (2022). Nanoparticles accumulate in the female Reproductive System during ovulation affecting cancer treatment and Fertility. ACS nano, 16(4), 5246-5257.

van der Meel, R., Sulheim, E., Shi, Y., Kiessling, F., Mulder, W. J., & Lammers, T. (2019). Smart cancer nanomedicine. Nature Nanotechnology, 14(11), 1007-1017.

Zhang, J., Wang, L., You, X., Xian, T., Wu, J., & Pang, J. (2019). Nanoparticle therapy for prostate cancer: overview and perspectives. Current Topics in Medicinal Chemistry, 19(1), 57-73.